CN116224054A - 自动转换开关自诊断方法、装置及自动转换开关 - Google Patents

自动转换开关自诊断方法、装置及自动转换开关 Download PDF

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季春华
徐星
顾怡文
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract

本发明公开了一种自动转换开关自诊断方法。所述自动转换开关控制电磁或电动驱动的执行部件的驱动电源，通过所述执行部件驱动执行开关动作以实现不同电源间的自动转换；对驱动电源输入侧的第一电特征、驱动回路的第二电特征、驱动电源输出侧的第三电特征是否正常以及执行开关的位置是否正常进行实时监测，并依据监测结果进行故障识别与定位。本发明还公开了一种自动转换开关自诊断装置及一种自动转换开关。相比现有技术，本发明能够在转换故障发生时，准确识别和定位故障，便于用户快速排除故障。

Description

自动转换开关自诊断方法、装置及自动转换开关
技术领域
本发明涉及一种自动转换开关，尤其涉及一种自动转换开关自诊断方法、装置，属于低压配电技术领域。
背景技术
社会经济的持续发展不仅对供电系统的可靠性要求日益提升，对供电设备的智能化程度也提出了更高的要求，为此供电系统中的供电设备需要具备自诊断功能，通过及时准确的发现自身存在的问题，提供诊断功能，方便准确定位故障点，从而便于快速排除故障。
自动转换开关是低压配电系统中主要元件之一，对低压配电系统的安全、可靠运行起着举足轻重的作用。自动转换开关通过发出驱动控制命令，控制相应执行部件驱动执行开关进行转换动作，目前，绝大多数自动转换开关产品不具有故障的闭环监测功能，通常仅是在驱动控制指令发出后根据执行开关是否转换到指定位置来判断转换成功与否，如若开关没有转换到指定位置则无法进一步定位故障原因。因此，现有自动转换开关都无法做到在转换故障发生时快速识别并定位故障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种自动转换开关自诊断方法，能够在转换故障发生时，准确识别和定位故障，便于用户快速排除故障。
本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种自动转换开关自诊断方法，所述自动转换开关控制电磁或电动驱动的执行部件的驱动电源，通过所述执行部件驱动执行开关动作以实现不同电源间的自动转换；对驱动电源输入侧的第一电特征、驱动回路的第二电特征、驱动电源输出侧的第三电特征是否正常以及执行开关的位置是否正常进行实时监测，并依据监测结果，按照以下判断准则进行故障识别与定位：
如监测到第一电特征异常，则判定驱动电源故障；
如监测到第一电特征与第三电特征正常，而第二电特征与执行开关的位置异常，则判定执行部件故障；
如监测到第一电特征正常，而第三电特征与执行开关的位置异常，则判定驱动回路故障；
如监测到第一～第三电特征均正常而执行开关的位置异常，则判定执行开关故障。
优选地，所述第一电特征为驱动电源输入侧的电压特征，所述第二电特征为驱动回路的电流特征，所述第三电特征为驱动电源输出侧的电压特征。
进一步优选地，所述第二电特征为驱动回路的工作电流值或者工作电流持续时间。
基于同一发明构思还可以得到以下技术方案：
一种自动转换开关自诊断装置，所述自动转换开关控制电磁或电动驱动的执行部件的驱动电源，通过所述执行部件驱动执行开关动作以实现不同电源间的自动转换；所述自诊断装置包括：
电特征监测模块，包括分别用于对驱动电源输入侧的第一电特征、驱动回路的第二电特征、驱动电源输出侧的第三电特征是否正常以及执行开关的位置是否正常进行实时监测的第一～第三自诊断电路以及位置信号检测电路；
故障识别与定位模块，用于依据电特征监测模块的监测结果，按照以下判断准则进行故障识别与定位：
如监测到第一电特征异常，则判定驱动电源故障；
如监测到第一电特征与第三电特征正常，而第二电特征与执行开关的位置异常，则判定执行部件故障；
如监测到第一电特征正常，而第三电特征与执行开关的位置异常，则判定驱动回路故障；
如监测到第一～第三电特征均正常而执行开关的位置异常，则判定执行开关故障。
优选地，所述第一电特征为驱动电源输入侧的电压特征，所述第二电特征为驱动回路的电流特征，所述第三电特征为驱动电源输出侧的电压特征。
进一步优选地，所述第二电特征为驱动回路的工作电流值或者工作电流持续时间。
优选地，所述第一自诊断电路内具有电压检测电路；所述第二自诊断电路内具有电流检测电路；所述第三自诊断电路内具有电压检测电路。
一种自动转换开关，所述自动转换开关控制电磁或电动驱动的执行部件的驱动电源，通过所述执行部件驱动执行开关动作以实现不同电源间的自动转换；该自动转换开关还包括如上任一技术方案所述自动转换开关自诊断装置。
相比现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明可对自动转换开关工作情况进行实时监测，并在转换故障发生时，快速对故障进行准确识别和定位，从而便于用户快速排除故障。
附图说明
图1为本发明自动转换开关的结构框图；
图2为本发明所使用判断准则的逻辑图；
实施方式
针对现有技术不足，本发明的解决思路是对自动转换开关中驱动电源输入侧、驱动回路、驱动电源输出侧的电特征以及执行开关的位置进行实时监测，并根据电特征和位置的监测结果来对转换故障进行准确识别和定位。
本发明具体采用以下技术方案：
一种自动转换开关自诊断方法，所述自动转换开关控制电磁或电动驱动的执行部件的驱动电源，通过所述执行部件驱动执行开关动作以实现不同电源间的自动转换；对驱动电源输入侧的第一电特征、驱动回路的第二电特征、驱动电源输出侧的第三电特征是否正常以及执行开关的位置是否正常进行实时监测，并依据监测结果，按照以下判断准则进行故障识别与定位：
如监测到第一电特征异常，则判定驱动电源故障；
如监测到第一电特征与第三电特征正常，而第二电特征与执行开关的位置异常，则判定执行部件故障；
如监测到第一电特征正常，而第三电特征与执行开关的位置异常，则判定驱动回路故障；
如监测到第一～第三电特征均正常而执行开关的位置异常，则判定执行开关故障。
一种自动转换开关自诊断装置，所述自动转换开关控制电磁或电动驱动的执行部件的驱动电源，通过所述执行部件驱动执行开关动作以实现不同电源间的自动转换；所述自诊断装置包括：
电特征监测模块，包括分别用于对驱动电源输入侧的第一电特征、驱动回路的第二电特征、驱动电源输出侧的第三电特征是否正常以及执行开关的位置是否正常进行实时监测的第一～第三自诊断电路以及位置信号检测电路；
故障识别与定位模块，用于依据电特征监测模块的监测结果，按照以下判断准则进行故障识别与定位：
如监测到第一电特征异常，则判定驱动电源故障；
如监测到第一电特征与第三电特征正常，而第二电特征与执行开关的位置异常，则判定执行部件故障；
如监测到第一电特征正常，而第三电特征与执行开关的位置异常，则判定驱动回路故障；
如监测到第一～第三电特征均正常而执行开关的位置异常，则判定执行开关故障。
优选地，所述第一电特征为驱动电源输入侧的电压特征，所述第二电特征为驱动回路的电流特征，所述第三电特征为驱动电源输出侧的电压特征。
进一步优选地，所述第二电特征为驱动回路的工作电流值或者工作电流持续时间。
进一步优选地，所述第一自诊断电路内具有电压检测电路；所述第二自诊断电路内具有电流检测电路；所述第三自诊断电路内具有电压检测电路。
为了便于公众理解，下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：
如图1所示，本发明自动转换开关包括控制单元和执行开关，其中，控制单元包括第一自诊断电路1、第二自诊断电路2、第三自诊断电路3、可控开关、微处理器及位置信号检测电路，执行开关包括执行部件和位置反馈单元，微处理器通过所述可控开关来控制执行部件的驱动电源，通过所述执行部件驱动执行开关动作以实现不同电源间的自动转换。如图1所示，第一自诊断电路1接在驱动电源输入侧，用于对驱动电源输入侧的第一电特征是否正常进行实时监测；第二自诊断电路2接在驱动回路中，用于对驱动回路的第二电特征是否正常进行实时监测；第三自诊断电路3接在驱动电源输出侧，用于对输入执行部件的第三电特征是否正常进行实时监测；位置信号检测电路用于根据位置反馈单元（例如微动开关、位置传感器等）所反馈的开关位置信号对开关位置是否正常进行实时监测；微处理器接收自第一～第三自诊断电路及位置信号检测电路的监测信息，依据这些监测信息，按照如图2（图中的监测结果①～④依次为第一自诊断电路1、第二自诊断电路2、第三自诊断电路3、位置信号检测电路的监测结果）所示的判断准则进行故障识别与定位：
如监测到第一电特征异常，则判定驱动电源故障；
如监测到第一电特征与第三电特征正常，而第二电特征与执行开关的位置异常，则判定执行部件故障；
如监测到第一电特征正常，而第三电特征与执行开关的位置异常，则判定驱动回路故障；
如监测到第一～第三电特征均正常而执行开关的位置异常，则判定执行开关故障。
所述执行部件可以为分励脱扣器、闭合脱扣器、电磁铁等电磁驱动部件，也可以是电动操作机构。
所述第一电特征优选为驱动电源输入侧的电压特征，例如电压值或电压波形；所述第二电特征优选为驱动回路的电流特征，例如电流有效值或电流波形；所述第三电特征优选为驱动电源输出侧的电压特征，例如电压值或电压波形。
其中，所述第二电特征进一步优选为驱动回路的工作电流值或者工作电流持续时间，所述工作电流根据执行部件的具体结构，可以是合闸驱动电流、分闸驱动电流或电机储能驱动电流。
将所监测到的电特征与预先设定的基准进行比较即可判断正常或异常，例如，对于电压值或电流值，可通过判断其是否在正常电压范围或正常电流范围内来判断是否正常；对于工作电流持续时间，可通过判断其是否在正常的持续时间范围内来判断是否正常；对于电压或电流波形，可通过比较其与基准波形之间的相似度来判断是否正常。
第一、第三自诊断电路1、3中可采用现有的各种电压采样电路，公知的有：利用电压互感器进行电压采样；采用电阻分压的方式进行电压采样；采用具有光耦器件的隔离电压采样电路等；为了提高精度和减少干扰，还能在后级加入采样电压调理电路等公知方式进行处理。
第二自诊断电路2中可采用现有的各种电流采样电路，公知的有：利用霍尔电流传感器进行电流采样；利用分流器进行电流采样；利用电流互感器进行电流采样等；为了提高精度和减少干扰，还能在后级加入采样电流调理电路等公知方式进行处理。

Claims (8)

1.一种自动转换开关自诊断方法，所述自动转换开关控制电磁或电动驱动的执行部件的驱动电源，通过所述执行部件驱动执行开关动作以实现不同电源间的自动转换；其特征在于，对驱动电源输入侧的第一电特征、驱动回路的第二电特征、驱动电源输出侧的第三电特征是否正常以及执行开关的位置是否正常进行实时监测，并依据监测结果，按照以下判断准则进行故障识别与定位：
如监测到第一电特征异常，则判定驱动电源故障；
如监测到第一电特征与第三电特征正常，而第二电特征与执行开关的位置异常，则判定执行部件故障；
如监测到第一电特征正常，而第三电特征与执行开关的位置异常，则判定驱动回路故障；
如监测到第一～第三电特征均正常而执行开关的位置异常，则判定执行开关故障。
2.如权利要求1所述自动转换开关自诊断方法，其特征在于，所述第一电特征为驱动电源输入侧的电压特征，所述第二电特征为驱动回路的电流特征，所述第三电特征为驱动电源输出侧的电压特征。
3.如权利要求2所述自动转换开关自诊断方法，其特征在于，所述第二电特征为驱动回路的工作电流值或者工作电流持续时间。
4.一种自动转换开关自诊断装置，所述自动转换开关控制电磁或电动驱动的执行部件的驱动电源，通过所述执行部件驱动执行开关动作以实现不同电源间的自动转换；其特征在于，所述自诊断装置包括：
电特征监测模块，包括分别用于对驱动电源输入侧的第一电特征、驱动回路的第二电特征、驱动电源输出侧的第三电特征是否正常以及执行开关的位置是否正常进行实时监测的第一～第三自诊断电路以及位置信号检测电路；
故障识别与定位模块，用于依据电特征监测模块的监测结果，按照以下判断准则进行故障识别与定位：
如监测到第一电特征异常，则判定驱动电源故障；
如监测到第一电特征与第三电特征正常，而第二电特征与执行开关的位置异常，则判定执行部件故障；
如监测到第一电特征正常，而第三电特征与执行开关的位置异常，则判定驱动回路故障；
如监测到第一～第三电特征均正常而执行开关的位置异常，则判定执行开关故障。
5.如权利要求4所述自动转换开关自诊断装置，其特征在于，所述第一电特征为驱动电源输入侧的电压特征，所述第二电特征为驱动回路的电流特征，所述第三电特征为驱动电源输出侧的电压特征。
6.如权利要求5所述自动转换开关自诊断装置，其特征在于，所述第二电特征为驱动回路的工作电流值或者工作电流持续时间。
7.如权利要求4所述自动转换开关自诊断装置，其特征在于，所述第一自诊断电路内具有电压检测电路；所述第二自诊断电路内具有电流检测电路；所述第三自诊断电路内具有电压检测电路。
8.一种自动转换开关，所述自动转换开关控制电磁或电动驱动的执行部件的驱动电源，通过所述执行部件驱动执行开关动作以实现不同电源间的自动转换；其特征在于，该自动转换开关还包括如权利要求4～7任一项所述自动转换开关自诊断装置。
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